Hesap Bilgileri

Hesap Bilgileri

Bilgilendirme

Bilgilendirme

21 Aralık 2013 Cumartesi

Düz Dişli Çarklar

 Düz Dişli Çarklar
 Düz dişli çarkların imalatı, kontrol ve muayenesi helisel dişli çarklara nazaran daha kolaydır. Montaj sırasında gerektiğinde kolaylıkla rektifiye edilebilirler. Düz dişli çarkların helisel dişli çarklarla kıyaslandığında en önemli dezavantajı kavrama prosesindedir. Düz dişli çarklarda bir eş diş çiftinin teması bütün diş genişliği boyunca ani olarak meydana gelir. Bu nedenle herhangi bir taksimat (diş boşluğu) hatası girişime ve gürültüye sebep olmaktadır. Genellikle taksimat hattı hızının 10 m/s dan küçük olduğu ve düşük yük taşıyan uygulamalarda
kullanılır. Düz dişli çarklar kavrama esnasında veya haricinde çarkların eksenel hareket ettiği
Helisel Dişli Çarklar  Helisel dişli çarklar dişli imalat tezgahlarının çoğunda imal edilebilir. Daha geniş olduğu için imalatları uzun sürer, bu nedenle aynı boyuttaki düz dişliye göre pahalıdır. Bununla birlikte aynı boyuttaki düz dişliye nazaran %50 daha fazla yük taşır. Helisel dişli çarklar verilen bir güçte düz dişliye nazaran kompakt bir dizayn arz ederler. Dişlerin devreye girmesi tedrici olduğundan sessiz çalışırlar ve böylece taksimat hattı hızının 10 m/s den büyük olduğu uygulamalarda da kullanılırlar. Çalışma esnasında, helis açısı nedeniyle eksenel yönde de diş kuvveti meydana gelir. Bu da yatak seçimi bakımından düz dişlilere göre dezavantaj teşkil eder. Ok (Herringbone veya çift helis) Dişli Çarklar  Herringbone (çift helis) dişli çarklar helisel dişli çark ile aynı karakteristik özellikleri taşımakla birlikte, zıt yöndeki helisler nedeniyle eksenel yöndeki kuvvetler birbirlerini dengelemekte ve böylece eksenel kuvvet meydana gelmemektedir.  Sağ ve sol helis arasında yiv varsa bu takdirde çift helis dişli olarak adlandırılır (şekil 1-c). Arada yivin olmadığı Herringbone dişlilerde ise yüksek hızlarda helislerin birleştiği uçlarda gürültüye sebebiyet veren yağ sıkışması meydana gelir. Aynı zamanda yüksek hızlarda sıcaklık artmaktadır. Yivin diğer bir faydası eksenel yüke bağlı olarak meydana gelen diş kırılmasını minimize etmesidir.  Uygulamada en fazla kullanılan helis açısı 30 dir. İç dişli çark imalinde, kesici takımın hareketi açısından, yiv olması zorunludur. Şekil 1-d'de Herringbone dişli görülmektedir. Helislerin kesintisiz birleşmesi nedeniyle, yüksek hızlarda birleşme yerinde yağ sıkışması meydana gelmektedir. Bu nedenle gürültülü çalışırlar. Helislerin birleşme yerinde gerilme yığılması vardır. Bu da dişin kırılma ihtimalini arttıran olumsuz bir etkendir. Herringbone dişli çarklar iç dişli çark olarak imal edilemezler. Kesici takımın hareketi için arada yiv olması gerekmektedir. İç Dişli Çarklar  İç dişliler, pinyon ile çarkın dönme yönlerinin aynı olması istenen yerlerde az yer işgal ettiklerinden, dişli kutusunun küçük olması gereken yerlerde, planet dişli sistemlerinde kullanılırlar. (Şekil 1-e)  Kremayer  Kremayer, diş sayısı, yuvarlanma dairesi çapı sonsuz bir dişli gibi kabul edilebilir. En önemli kullanılış yeri kesici bıçak olarak dişli imalatındadır. Ayrıca dik yamaçlara tırmanan trenlerde, bazı tip asansörlerde; dişli tekerleklere şekilsel bağlantılı bir ray (klavuz) olarak kullanılırlar.

DÜZ DİŞLİ ÇARK İMAL METODLARI

2. DÜZ DİŞLİ ÇARK İMAL METODLARI
 Dişli çarkların talaşlı imalatında kullanılan metotlar iki grupta toplanabilir.
A) Kopyalama Metodu (Form Freze)
B) Yuvarlanma Metodu (Çubuk Dişli Takım, Helisel Freze, Pinyon Bıçak)
 A) Kopyalama Metodu (Form Freze)
 Kopyalama metodunda imal edilen diş şekli Kesici Takımın aynısıdır. Kesici Takımın profilinde herhangi bir hata aynı şekilde diş profilinde oluşur. Az sayıda imalat için küçük atölyelerde tercih edilmektedir. İmalatta Üniversal Freze Tezgahları kullanılır.
Form freze ile imalatta bıçak ham dişlide diş boşluğunu hasıl etmektedir. İşleme sırasında Form Freze kendi şeklini diş boşluğuna kopya eder ve böylece yan yana iki dişlinin iki yarım profilini meydana getirir. Verilen bir modülde her diş sayısı için ayrı takım kullanmak gerekir. Bununla birlikte takım sayısını azaltmak için belirli diş sayısı aralıklarında 8 (veya 15) grup takım kullanılır. Çeşitli tipten takımlar Şekil 2’de gösterilmiştir.
B) Yuvarlanma Metodu
 Yuvarlanma metodunda diş şekli Kesici Takımın ve Ham Dişlinin izafi hareketi ile hasıl edilir. Bu metot ile imalat daha kısa sürede büyük hassasiyetle gerçekleştirilir. Orta ve büyük ölçekli işletmelerde seri imalatta kullanılır. Yuvarlanma metodunda kullanılan takımlar aşağıda belirtilmiştir. Verilen bir modülde takımlar tüm diş sayılarında dişli imalatında kullanılmaktadır. Şekil 3’de referans profilleri aynı olan takımlar gösterilmiştir.

B-1 Çubuk Dişli Takım (Kremayer-MAAG)
 Şekil 4’de Çubuk Dişli (Kremayer) takımla diş imalatı prensibi görülmektedir. Takımın hareketi, v üniform hızlı sağdan sola düzgün bir yer değiştirmedir. Ham dişlinin hareketi ise, v hızına ve rp ham dişli yarıçapına bağlı olarak, = v / rp denklemi ile ifade edilen uniform açısal hızlı bir dönme hareketidir. Takıma aynı zamanda taslağın dönme eksenine paralel olarak bir ileri-geri hareketi verilmektedir.

Helisel Frezeleme Teknikleri

Helisel Freze sonsuz vida olarak ele alınabilir (genel olarak ağız sayısı 1 dir). Vidaya eksenel yönde yivler açılarak kesici bıçak serisi oluşturulur. Vidanın eksenel kesiti çubuk dişli olarak düşünülür (Şekil 5). Frezenin dönmesi imajiner Kremayerin öteleme hareketini simüle eder. Kesme işlemi esnasında Freze ve Ham Dişli çark kendi eksenleri etrafında dönerler. Freze dönme hareketine ilave olarak çark eksenine paralel öteleme hareketi yapar. Freze ve Ham Dişli dönme hızları arasındaki bağıntı aşağıda verilmiştir.  nh ve ng Frezenin ve Ham Dişlinin hızları zh : frezenin vida ağız sayısı zg : dişlinin diş sayısı   Helisel Freze ile (Azdırma) profil hasıl etme Şekil 6’da görülmektedir B-3 Pinyon Şeklinde Takım (FELLOWS)  Pinyon bıçak gerçekte, diş alınlarının yüzeyleri taşlanıp arka kısımları boşaltılarak kesici ağız haline getirilmiş bir dişlidir. Bu kesici ile profil hasıl etme biri takım olan iki dişli çarkın eş çalışmasını simüle etmektedir (Şekil 7). Temel dairesi yarıçapı rbc olan pinyon takım aşağıdaki ifade ile tayin edilen temel dairesi yarıçapı rbg olan dişli çarkı hasıl eder.
3. HELİSEL DİŞLİ ÇARK İMAL METODLARI
 Düz dişli çarkların imalinde kullanılan talaşlı imalat metotları, adapte edilerek, Helisel dişli çarkların imalinde de kullanılabilir.
Form Freze
Düz dişli çark imalinde form frezenin şekli ham dişli çark diş boşluğuna kopyalanmaktadır. Helisel dişlilerde diş boşluğu form freze ile aynı şekilde olmaz. Genel olarak form freze, ekseni dişlinin helis açısında olacak şekilde yerleştirilir. Form frezenin düzlemi imal edilecek helise teğettir. Bu yerleştirmede normal kesitte diş boşluğu kesici takım şeklindedir. Normal kesitte diş formu eşdeğer diş sayısındaki düz dişlinin formudur. Normal modüle ve eşdeğer diş sayısına göre form freze seçilir. Form freze ile diş açma metodu küçük atölyelerde tercih edilmektedir .
 Çubuk Dişli Takım (MAAG)
 Çubuk dişli takımla (düz dişli kremayer) helisel dişli imalatı yapılabilir. Takıma ham dişlinin ekseni ile helis açısı yapılacak şekilde kesme hareketi yaptırılır. Takım yine çark eksenine dik öteleme hareketi yapar. Şekil 8'de bu prensiple diş imal eden MAAG tezgahı gösterilmiştir .

Helisel Frezeleme


Helisel frezelemede Helisel dişli çark imalinin düz dişli çark imalinden farkı Helisel Freze Bıçağının (Azdırmanın) ham dişliye olan konumu ve ham dişli ile olan diş sayıları oranıdır. Frezenin açısal konumu freze diş helisinin ham dişli diş helisine teğet olacak şekilde ayarlanır. Bu konumu sağlayacak açısı freze ve ham dişlinin helislerinin yönlerine (aynı veya farklı) bağlıdır. Helislerin farklı yönde olduğu Şekil 9-a' da dir. Helislerin aynı olduğu Şekil 9-b' de 180 ( )dir. Frezenin ilerleme (paso) hareketi sırasında ham dişli (çark) genişliği boyunca Helisel bir hareket yapabilmesi için çarkın ilave olarak dönmesi gereklidir. Bu ilave dönme hareketi sebebi ile frezenin ve ham dişlinin hızları arasındaki oranı veren ifade aşağıda verilmiştir.
Şekil 9' da, bir devir için ilerleme x ise, çark dişi sola doğru x tan kadar ilerler ve dolayısıyla 360
2πRx tanσ derece döner. Sadece frezenin paso hareketi göz önüne alınırsa, (VF: Frezenin hızı , VT: Ham dişlinin hızı)  x tanσ2πRx tanσ360 / 2πR360VVTF Freze z ağızlı ve dişli çark Z diş sayılı ise, sadece frezenin dönmesi göz önüne alınarak, zZVVTF Freze dönme ve ilerleme (paso) hareketi yaptığında, ham dişlinin hızı dönme yönüne bağlı olarak aşağıdaki ifade ile hesaplanmaktadır. Tezgahlarda bu ifadeyi sağlayacak diferansiyel mekanizma tertibatı vardır. Zz2πRx tanσVT VFVerilen modül ve kavrama açısı için Helisel freze tüm diş sayıları ve Helis açılarında evolvent düz ve Helisel dişlileri imal eder. Şekil 9-c'de tezgah resmi gösterilmiştir.Pinyon Şeklinde Takım  Bu metodda kesici takım Helisel dişli çark şeklindedir. Takıma genişlik boyunca Helisel kesme hareketi verilerek Helisel dişli imal edilebilir. Kesici takıma Helisel hareketi veren vidalı hareket tertibatı ve takım-taslak eş çalışması Şekil 10'de görülmektedir. Dış dişli imalatında, takım ve dişli çark helisleri farklı yönde, iç dişli imalatında aynı yöndedir. Şekil 11' de dış dişli imalatı gösterilmiştir.
4. BİLGİSAYAR SİMÜLASYONU 
 Detaylı bilgiler yazarın yayınlanmış ulusal ve uluslar arası makalelerinde verilmiştir. Şekil 12’de kremayer tipi takım ve pinyon takımla dişli çark imalatının bilgisayar simülasyonu grafikleri gösterilmiştir.

10 Aralık 2013 Salı

Metallerin Özgül Ağırlıkları

Alüminyum
2.73
Altın
19.36
Alüminyum Bronzu
7.7
Grafit
2.1
Antimon
6.6
Kır Döküm
7.25
Asbest
2.5
Kaolin
2.2
Asfalt
1.3
Kobalt
8.6
Berilyum
1.8
Bakır
8.95
Kurşun
11.37
Magnezyum
1.7
Bronz
8.6
Pirinç
8.55
Krom
7.1
Molibalan
10.2
Demir
7.86
Sodyum
0.97
Yağlar
0.93
Nikel
8.85
Alçı
2.32
Kağıt
0.95
Cam
2.6
Fosfor Bronzu
8.8
Platin
21.3
Aseton Alkol
0.78
Porselen
2.25
Benzin
0.7
Kızıl Döküm
8.78
Benzol
0.88
Gümüş
10.5
Gliserin
1.26
Çelik (Demir)
7.85
Mazot
0.95
Titan
4.5
Polyemid
1.2
Tantal
16.6
KURU AĞAÇLAR
Uranyum
18.7
Meşe
0.95
Vanadyum
5.5
Dişbudak
0.75
Vulkanize Fiber
1.28
Çam
0.53
Wolfram
19.1
Kavak
0.5
Çinko
7.2
Kayın
0.74
Beton
2.1
Köknar
0.54
Teflon
0.23
Ihlamur
0.47
Kum
1.45
Çakıl
2.76
Çimento
1.30
Kireç Sönmüş
Fiber
1,4
Delrin
1,4
Pirinç
8,4
Polietilen
0,9
İzmir Torna


9 Aralık 2013 Pazartesi

Kesme Kuvveti Sonuçlarının İstatistiksel Analizi (Statistical Analysis of Results of Cutting Force)

Yapılan deneylerde kesme kuvveti bileşenleri, takım aşınması ve yüzey pürüzlülüğünün girdi olarak
kullanılan kesme hızı, ilerleme ve kesici takım kaplaması kontrol faktörlerine göre değiştiği kabul
edilmiş ve bu kabule dayalı olarak varyans analizi (ANOVA) ve çoklu regresyon analizi yapılmıştır.
Tablo 6’da verilen varyans analizi sonuçlarına göre Fx kesme kuvveti bileşeni üzerinde % 95 güven
düzeyinde % 58,15 katkı oranı ile ilerleme en etkin parametre olarak ortaya çıkmıştır. İkinci önemli
faktörün de % 21,45 katkı oranı ile kesme hızının olduğu görülmektedir. Fx bileşeni için K*Vc, K*f ve
Vc*f etkileşimlerinin Fy bileşeni için de K*Vc etkileşiminin anlamsız olduğu, bir başka deyişle Fy
bileşeni üzerinde bir etkisinin olmadığı görülmektedir. İlerlemenin Fy kesme kuvveti bileşeni üzerindeki
etkisinin % 91,95 katkı oranı ile istatistiksel olarak oldukça büyük olduğu görülmektedir. Fz kuvvet
bileşeninin varyans analizi sonuçlarına göre % 64,92 katkı oranı ile ilerleme en etkin parametre olarak
ortaya çıkmıştır. Kaplamanın katkı oranı % 31,1 değeri ile ikinci etkin parametre olmuştur. TiN
kaplamanın kesme sırasında takım-talaş ara yüzeyinde sürtünmeyi azaltarak I. ve II. deformasyon bölgesinde
kaymayı kolaylaştırması kesme kuvvetini azalttığından kaplamanın kesme kuvvetleri üzerindeki etkisi
göz ardı edilemez. Fz kuvveti için K*Vc etkileşimi istatistiksel olarak % 95 güven seviyesinde anlamsız
çıkmıştır. Şekil 6’da ana faktör seviyelerinin kesme kuvveti bileşenleri üzerindeki etkileri verilmiştir. Burada her bir seviyede elde edilen ortalama kuvvet değerleri verilmiştir. Buna göre; Fx: 84,82 N, Fy: 161,25 N ve
Fz: 514,365 N ortalama kuvvet değerlerine sahiptirler. Kesme hızındaki değişim her ne kadar Fx bileşenini
etkiliyor gibi görünse de genel itibari ile her üç kuvvet bileşeninin üzerinde de önemli bir etkisi görülmemektedir. Kaplama parametresinin Fz kuvveti üzerinde meydana getirdiği değişim diğerlerine göre daha fazladır. Bu farkın nedeni olarak; TiN kaplama ile talaş yüzeyinde takım-talaş ara yüzeyindeki sürtünmenin azalması gösterilebilir [25]. Fz kuvvetinin kesme kuvveti bileşenlerinin en büyüğü olması
nedeniyle Fz kuvvet bileşeninin ilerleme faktör seviyelerinde ki değişimlere daha duyarlı olduğu
söylenebilir. Yapılan regresyon analizi sonucu, istatistiksel model sabiti ve değişkenlerin katsayı tablosu Tablo 7’de verildiği gibi oluşmuştur. Parametre etkileri incelendiğinde değişkenlerden en büyük etkiye ilerlemenin (f) sahip olduğu ve kaplamanın Fx kuvvet bileşenine ters etki ettiği görülmüştür. Analiz sonucunda geliştirilen istatistiksel modelin belirlilik katsayısının R2 = 0,97 olarak bulunması, modelin uygunluğunun yüksek olduğunu göstermektedir. Başka bir deyişle, bağımsız değişkenler olan kesme hızı, ilerleme ve kaplamanın Fx kuvvet
bileşeni üzerindeki etkisi % 97’dir. Geliştirilen model Eşitlik 1’de verilmiştir. Geliştirilen istatistiksel modelinin uygunluğu varyans analizi kullanılarak kontrol edilmiş (Tablo 8) ve modelin P değerine bağlı olarak
%95 güven düzeyinde uygun olduğu görülmüştür Tablo 9’da Fy kuvvet bileşeni için yapılan regresyon
analizinin sonucunda elde edilen istatistiksel model sabiti ve değişkenlerin katsayı tablosu verilmiştir.
Parametre etkileri incelendiğinde Fy kuvvet bileşeni için de değişkenlerden en büyük etkiyi ilerlemenin (f)
yaptığı görülmüştür. Kaplamanın ve kesme hızının Fy kuvvet bileşenine ters etki ettiği görülmüştür.
Geliştirilen istatistiksel modelin belirlilik katsayısı R 2 = 0,90 olarak bulunmuştur. Bağımsız değişkenler
olan kesme hızı, ilerleme ve kaplamanın Fy kuvvet bileşeni üzerindeki etkisi % 90 düzeyinde ortaya
çıkmıştır. Fy kuvvet bileşeni için geliştirilen model Eşitlik 2’de verilmiştir. Fy kuvvet bileşeni istatistiksel
modelinin uygunluğu varyans analizi kullanılarak test edilmiş (Tablo 10) ve modelin P değerine bağlı olarak
%95 güven düzeyinde uygun olduğu görülmüştür.

Kuvvet Sonuçlarının Değerlendirilmesi (Evaluation of Experimental Results of Force)

Kesme kuvveti bileşenlerinin kesme parametreleri ile olan ilişkilerinin tespiti için tam kesme sırasında öl-
çülen kuvvetlerin ortalaması kullanılmıştır. Şekil 4’te kaplamasız HSS azdırma ile yapılan deneylerde
ölçülen kuvvet değerleri verilmiştir. Şekildeki grafiklere göre tüm deneyler için ilerleme değerindeki artışa
paralel olarak kesme kuvveti bileşenlerinin değerlerinin arttığı gözlenmiştir. İlerleme yönündeki kuvvet
olan Fz bileşenin gerek değerinin gerekse görülen artışın diğer bileşenlere göre çok daha fazla olduğu
görülmektedir. Tüm bileşenler için en yüksek kuvvet değerlerinin kesme hızının 27,5 mm/dak ve ilerlemenin 1 mm/iş devri olduğu kesme şartlarında elde edilmiştir. Burada, Fx: 94,84 N, Fy: 248,9 N ve Fz:
904,71 N olarak ölçülmüştür. İlerlemenin artması ile talaş kesiti arttığından kesme kuvvetlerinin de artması
beklenir [22,23]. Şekil 4’deki grafiklere bakılırsa, Fx kuvvet bileşeni, ilerlemedeki değişimden diğerlerine
göre daha az etkilenmektedir. Bu durum azdırma işleminin yapısı ile ilgilidir. Azdırma işleminde çakı
ve iş parçasının temas ettiği noktada dönüş Fx kuvvetinin doğrultusundadır (Şekil 3-a ve b). Azdırma
çakı ve iş parçası birbirleri ile uyumlu döndüklerinden ilerlemedeki artış bu dönüşü etkilememektedir.
Kaplamasız HSS azdırma ile yapılan deneylerde, tüm kesme hızlarında 0,25 mm/iş devri ilerleme değerinin
4 kat artmasıyla Fx kesme kuvveti bileşeni ortalama % 26 (ortalama 20,88 N) artmıştır. Fy bileşeninde
görülen artış Fx’e göre biraz daha fazladır. İlerlemenin 4 kat artmasıyla Fy kesme kuvveti bileşeni ortalama %70 (ortalama 96 N) artmıştır. Fz kuvvet bileşeni dört kesme hızında da ilerlemedeki artışlara
daha fazla duyarlı olmuştur. İlerlemenin 4 kat artmasıyla Fz kuvvetinin değeri ortalama olarak
% 120 artmıştır. Şekil 5’e bakıldığında; TiN kaplanmış azdırma ile yapılan kesme işleminde, kaplamasız HSS azdırmada olduğu gibi, ilerleme değerindeki artışa paralel olarak kesme kuvveti bileşenlerinin arttığı görülmektedir. Fz bileşenindeki artışın diğerlerine göre çok daha fazla olduğu görülmektedir. Fz için hesaplanan artış oranı ortalama % 165 olmuştur. TiN kaplamalı azdırmada TiN kaplanmış HSS azdırmada kesme kuvveti bileşenlerinin ilerlemeye bağlı olarak değişimi (Variation of cutting force components depending on  İzmir Torna  feed rate in TiN coated HSS hob) en yüksek değerler, kesme hızının 27,5 mm/dak ve ilerlemenin 1 mm/iş devri olduğu kesme şartlarında elde edilmiştir. Burada, Fx: 86,65 N, Fy: 243,09 N ve Fz:703,64 N olarak ölçülmüştür. Şekil 5’deki grafiklere incelendiğinde; Fx bileşeni, ilerlemedeki değişimden diğer bileşenler kadar etkilenmediği ve ölçülen değerlerin kaplamasız azdırmada elde edilen değerlere yakın çıktığı ölçülmüştür. Bu durumda buradaki değişimin uygulanan deney parametreleri ile
kayda değer bir ilişkisinin bulunmadığı söylenebilir. Aynı şekilde, Fy kuvveti için ölçülen değerler de
kaplamasız azdırmada ölçülen değerlere yakın çıkmıştır. Kaplamasız azdırma ve kaplamalı azdırmada ölçülen
Fx ve Fy kuvvet bileşenleri arasında tüm deneylerde 5 ila 20 N arasında değişen bir fark göze çarpmaktadır.
Özellikle Fz kuvveti değerleri ve parametrelere göre değişimi dikkate alınırsa, Fx ve Fy’nin kaplamalı
veya kaplamasız oluşundan kaynaklanan farkların çok önemli olmadığı söylenebilir. Tüm kesme hızlarında
0,25 mm/iş devri ilerleme değerinin 4 kat artmasına karşılık Fx kesme kuvveti bileşeni ortalama % 30,75
(yaklaşık 21,55 N) oranında artmıştır. Fy bileşeninde görülen artış Fx’e göre biraz daha fazladır. Bu da
ortalama % 84,75 (yaklaşık 101,17 N) oranında artış olarak belirlenmiştir. Azdırma işleminde kesme kuvveti bileşenlerinin en büyüğü olan ve kesme parametrelerinden daha fazla etkilenen ilerleme yönündeki Fz kuvvetinin bir değerlendirmesi yapılırsa Şekil 4 ve Şekil 5’teki grafiklerden ilerlemedeki artıştan kaplamalı azdırmanın diğerine göre oransal olarak biraz daha fazla etkilendiği söylenebilir. İlerlemeye bağlı olarak elde edilen artış oranları Tablo 5’te verilmiştir. Şekil 4 ve Şekil 5’te verilen grafiklerde, kaplamalı azdırmalarda elde edilen Fz kuvveti kaplamasız azdırmalarda elde edilen Fz kuvvetinden ortalama % 59 daha az olmuştur.
Bunun nedeni için, TiN kaplamanın özelliği itibari ile II. deformasyon bölgesinde kesici takım ve talaş
arasındaki sürtünmeyi azaltarak kesme kuvvetlerinin düşmesini sağlayabilmesi söylenebilir [24].

İstatistiksel Analiz (Statistical Analysis)

Kesme parametrelerinin kesme kuvveti bileşenleri üzerindeki etkilerini çizgi grafiklerde büyük oranda görmek mümkündür. Ancak daha detaylı bir bilgiye ulaşmak için MINITAB R14 yazılımı kullanılarak % 95 güven düzeyinde ANOVA testi (varyans analizi) uygulanmıştır. Her deney grubu için tam faktoriyel deney tasarımı uygulanmıştır. Deneyler için kesme hızı, ilerleme ve kesici takım kaplaması değişken parametreler (kontrol faktörleri) olarak belirlenmiştir. Kontrol faktörleri ve seviyeleri Tablo 4’de verilmiştir. ANOVA tabloları kesme kuvveti bileşenleri üzerinde her bir işleme parametresinin etkisini net bir şekilde ortaya koymaktadır. ANOVA tablolarına ek olarak çıkarılan etki grafikleri her bir parametre grubundaki seviye etkilerinin belirlenmesinde ve birbiri üzerindeki etkilerinin anlaşılmasında yardımcı olmaktadır. ANOVA testleri özellikle deneysel sonuçların doğru bir şekilde yorumlanmasında yardımcı olmuştur. Ayrıca kuvvet bileşenlerinin çoklu regresyon analizleri de yapılmıştır.

Deney Malzemesi ve Ekipmanlar

Kesme deneyleri, Gazi Üniversitesi, Teknik Eğitim Fakültesi, Talaşlı Üretim Anabilim Dalı Freze Atelyesinde bulunan üniversal azdırma freze tezgâhında gerçekleştirilmiştir. Tablo 1’de tezgâhın özellikleri verilmiştir. Deneylerde kesici takım olarak kullanılmak üzere, TS 11133’e uygun olarak B1 sağ RP I x 2.25 tipi azdırma çakı seçilmiştir. Deneylerde kıyaslama yapabilmek için HSS ve TiN kaplamalı HSS azdırma çakılar kullanılmıştır. Şekil 1’de deneylerde kullanılan azdırmanın şekli ve temel ölçüleri verilmiştir. Kesme deneylerinde kullanılacak dişli çark taslakları, dişli çark yapımında çok tercih edilen özellikle de
büyük güç ileten dişli çarklarda kullanılan 83,5 HRB sertliğinde Ç 8620 sementasyon çeliği malzemeden
CNC torna tezgahında kesme sıvısı kullanılarak 117 mm çapında hazırlanmıştır. Numuneler her hangi bir
ısıl işlem uygulanmadan kullanılmıştır. Tablo 2’de deney numunesinin kimyasal özellikleri, Şekil 2’de
deney numunesinin resmi ve temel ölçüleri verilmiştir. Kesme deneylerinin tamamı Tablo 3’de verilen kesme
parametreleri kullanılarak yapılmıştır. Deneyler kuru kesme şartlarında Zıt yönlü kesme yönteminde ve
Şekil 3-a’da verilen şematik gösterime uygun olarak yapılmıştır. Ayrıca burada kuvvetlerin yönlerini de
görmek mümkündür. Tabloda belirtilen bir diğer ayrıntıya bakılırsa, kesme derinliğinin diğer talaşlı
imalat işleme deneylerinin aksine değişken bir parametre olarak değil sabit bir parametre olarak
ortaya çıkmasıdır. Bunun nedeni azdırma ile dişli çark üretimi işleminin doğası gereği toplam kesme
derinliğinin bir defada verilmesidir. Toplam diş derinliği, azdırma ve iş parçasının birbirleri ile
koordineli hareketleri sonucunda oluşmaktadır. Deneylerin tamamı Şekil 3-b’deki resimde görülen
deney setinde gerçekleştirilmiştir. Bu deney setinde azdırma ile dişli çark açılması esnasında oluşan kesme
kuvveti bileşenleri, KİSTLER 9272A dört bileşenli piezo–elektrik dinamometre aracılığı ile ölçülmüştür
bileşenlerinin yönleri de verilmiştir.

AZDIRMA FREZE ÇAKILARINDA KESME KUVVETİ BİLEŞENLERİNİN DENEYSEL VE İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ - Giriş

Azdırma freze çakısı kullanılarak yapılan dişli çark işleme metodu sanayide en çok tercih edilen metottur.
Bu yöntemde azdırma çakı ve iş parçası kendi ekseni etrafında dönerken birbirleri ile çalışan dişliler gibi
uyumlu hareket ederler. Azdırma freze çakıları özel azdırma freze tezgâhlarında kullanılan kesicilerdir.
Düz ve helis dişli çarkların, sonsuz vida çarklarının işlenmesi için sırtı torna edilmiş, vidaya benzer
biçimdeki freze çakılarıdır [1,2]. Azdırma ile dişli çark işleme; işlem kinematiği, talaş oluşumu ve aşınma mekanizmasının karmaşık olmasına karşın yüksek kalitede ve hassasiyette dişli çark üretmek için etkili bir metottur [3]. Azdırma işleminde de diğer kesme işlemlerinde olduğu gibi, endüstrinin ilgisi nedeniyle iş parçası, takım ve üretim bilgilerinin araştırılmasının yanı sıra, kesme kuvvetleri, takım aşınması, yüzey pürüzlülüğü ve bunlara etkiyen parametrelerin değerlendirilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştır [4,5]. Ancak, azdırma usulü dişli çark işlemede, kesme işlemi kinematiğinin ve talaş oluşumu mekanizmasının karmaşık oluşu, kesme kuvvetleri ve takım aşınması üzerine yapılan çalışmaların diğer talaşlı imalat operasyonlarına kıyasla sınırlı sayıda kalmasına neden olmuştur. Başlangıçta çalışmalar azdırma işleminin ve kesicilerin incelenmesi, analizi ile düz ve helis dişlilerin üretiminde azdırma yönteminin uygulanmasını içermektedir [6-9]. Bunlara ek olarak kesme kuvvetlerinin hesaplanmasına ilişkin teorik ve deneysel çalışmalara da rastlanmaktadır [10-12]. Geliştirilen hesaplama prosedürleriyle kesme kuvveti bileşenlerinin tespit edilmesiyle azdırma freze tezgahlarının statik ve dinamik performans limitlerinin gözlemlenmesi, en iyi kesme performansı ve iş parçasını bağlamak için gerekli olan sıkma kuvvetinin belirlenmesi de mümkün olabilmektedir [13-17].
Teorik hesaplamalara göre azdırma işleminde kesme hızlarındaki değişimin kesme kuvveti üzerine önemli
bir etkisinin olmadığı görülmüştür [18,19 ]. Ancak ilerlemenin etkisinin kesme hızına göre daha fazla
olduğu belirtilmiştir [10]. Azdırma freze tezgahının ve azdırma usulü dişli çark üretiminin karmaşık olması
nedeniyle kuvvet ölçümünde dikkati çeken en önemli husus, kullanılacak dinamometrelerin özel olarak
geliştirilmesi veya mevcut dinamometrelerin tezgah üzerine adaptasyonunun gerekmesidir [20].
Bu çalışmada, azdırma yöntemi ile düz dişli çark işlenmesi sırasında azdırma çakıda meydana gelen
kesme kuvveti bileşenlerinin kesme parametreleri ile olan ilişkileri deneysel olarak araştırılmıştır. Ayrıca
sonuçların varyans (ANOVA) ve çoklu regresyon analizleri yapılmıştır. ANOVA sonuçlarına göre
kesme parametrelerinin kesme kuvveti bileşenleri üzerindeki katkı oranları belirlenmiştir.

AZDIRMA FREZE ÇAKILARINDA KESME KUVVETİ BİLEŞENLERİNİN DENEYSEL VE İSTATİSTİKSEL OLARAK İNCELENMESİ

Bu çalışmada, azdırma yöntemi ile dişli çark açma işlemi sırasında meydana gelen kesme kuvveti ileşenlerinin
kesme parametreleri ile ilişkileri deneysel ve istatistiksel olarak incelenmiştir. İşleme deneylerinde TiN kaplamalı ve kaplamasız HSS azdırma çakılar kullanılarak, Ç 8620 malzemeden dişli çarklar işlenmiştir. Ayrıca, MINITAB R14 yazılımı kullanılarak deney sonuçlarının ANOVA (varyans analizi) testleri yapılmıştır. Deney sonuçlarına göre; ilerleme yönündeki Fz-kuvvet bileşeninin kesme parametrelerindeki değişimlere karşı daha duyarlı olduğu görülmüştür. Kaplamalı azdırma ile yapılan deneylerde kesme kuvvetleri kaplamasız
azdırmalardan ortalama % 59 oranında daha az çıkmıştır.





ÜÇ EKSENLİ DOĞRUSAL HAREKET MEKANİZMASI TASARIMI VE İMALATI

Doğrusal hareket mekanizmalarının verimliliğine etki eden birçok etken bulunmaktadır. Bu amaçla, değişik
doğrusal hareket sistem kombinasyonları kullanılarak tasarım ve üretimi gerçekleştirilen üç eksenli bir
doğrusal hareket mekanizmasının bileşenleri incelenmiştir. Kullanılan doğrusal hareket mekanizma ve
yardımcı elemanları, dişli-dişli, kayış-kasnak, vida-somun izmir torna ve kayıt-kızak (mil-makara) çiftleridir. Sistem
kombinasyonlarının farklılıklarını analiz etmek amacıyla prototipin, kuvvet, moment ve sürtünme ölçüm ve
hesaplamaları yapılmıştır. Gerek tasarım, imalat, montaj ve ayarlamalarında, gerekse deneme testlerinde
karşılaşılan problemlere karşı çözüm önerileri geliştirilmiştir. Teorik hesaplamalarla bulunan rakamsal
büyüklüklerin nasıl yorumlanması gerektiği ve uygulamalardaki gerçeklerle örtüşüp örtüşmediğinin
araştırması yapılmıştır. Prototip üzerinde yapılan çalışmalarda, farklı bileşenlerin uygulamada birçok
parametreden etkilendiği anlaşılmış, elde edilen önemli bulgular özetlenmiştir.